随钻测量系统技术发展现状及建议_张春华
收稿日期:2009-09-18
作者简介:张春华(1973-),高级工程师,中国矿业大学(北京)在读博士研究生,现在中石油钻井院从事地质导向产业化工作。地址:(100083)北京市海淀区志新路41号,电话:(010)62093093。
钻井工艺
随钻测量系统技术发展现状及建议
张春华
1,2
,刘广华
2
(1中国矿业大学·北京2中国石油集团钻井工程技术研究院)
张春华等.随钻测量系统技术发展现状及建议.钻采工艺,2010,33(1):31-35
摘 要:近钻头地质导向钻井系统是由中国石油集团钻井工程技术研究院、西安石油勘探仪器总厂钻井仪器公司和北京石油机械厂共同研制的具有我国独立知识产权的地质导向钻井系统。地质导向钻井技术近十年来在全球发展迅速,现已被国际钻井界公认为是最有发展前景的21世纪的钻井高新技术。文章介绍了随钻测量系统技术研究的国内、外现状、现场试验及应用情况、应用前景及发展趋势。
关键词:随钻测量;地质导向;现场试验
中图分类号:T E 249.5 文献标识码:A D O I :10.3969/j .i s s n .1006-768X .2010.01.010
随钻测量(M e a s u r e m e n t W h i l e D r i l l i n g )是在钻井的过程中,测量所钻穿地层的地质和岩石物理参数,主要有电阻率、放射性、声波及核磁等随钻测量技术
[1]
。地质导向钻井技术是把钻井技术、测井技
术及油藏工程技术融合为一体,形成带有近钻头地质参数(伽马、电阻率)、近钻头钻井参数(井斜角)及其他辅助参数的测量短节,用无线信号(电磁波)短传方式传至M W D ,再传至地面控制系统;用地面软件系统(含地层构造模型、参数解释和钻井设计控制3个主要模块)适时做出解释与决策,实施随钻测量和轨迹控制。
随钻测量系统较电缆测量系统的优点:可用于实时进行地层评价和钻井地质导向,在解决水平井或大斜度井、困难测井环境等的地层评价问题方面展现出在经济上和技术上的优势。随钻测井数据是在地层刚钻井后不久测量到的,这时的地层还未受到钻井液污染或侵入很浅,测井响应受钻井液侵入影响小,能较真实地反映原始地层的特性。随钻测井系统的缺点:数据传输率低,实时传输的曲线条数和数据采样率受到限制,数据的精度也低于电缆测井
[2]
。尽管随钻测量在进行地层评价方面还存在
一些不足,但它仍是进行地层评价的一种非常有效的方法。在无法进行电缆测井的大斜度和有严重“狗腿”的油井时,随钻测量是获得地层参数的有效
途径。近年来,由于随钻传感器的质量不断得到改善,其在地层评价方面的应用也日趋广泛,提高了随
钻测量信息的可靠性。
在过去10年中,随钻测量技术最重要的进步,一是使随钻测量具备了随钻测井及地质导向的能力。二是使随钻定向测量及测井工具传感器更加接近钻头,可以更快、更准地获取数据,从而提高了井
场实时决策的准确性和能力。三是使电磁波数据传输技术得到了较快的发展的应用
[3]
。
目前,国内外的随钻测量系统普遍采用钻井液
脉冲来传送测量数据,这种随钻测量技术在液体钻井液中能够稳定、可靠地工作,在钻井工程中被广泛应用并发挥了重要作用。
一、国外技术现状
国外从30～40年代就有人致力于用测量电极和导电钻杆绝缘的办法,测量井底电极附近的地层电阻率,并开始研究随钻测量技术
[4]～[5]
。
20世纪50年代,人们的注意力从地面设备和井下设备的硬联结转向考虑用电磁波,通过地层输送到地面的方法
[6]
。但是,由于地层除了极低频信
号外均严重衰减,此项努力也无结果。这时考虑过用声信号通过地层或钻杆传输信息的办法,也因地层和钻杆接箍对声信号的衰减,只能在有限的距离内传输,而被迫放弃。20世纪50年代后期,A p r 先生发明了正脉冲的泥浆遥传系统,并由A p r 公司和L a n e Wa l l s 公司共同进行了开发和发展,这套系统在20世纪60年代初期进行了几次成功的随钻自然
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伽马测井和电阻率测井。这是随钻测井技术成功实施的首次记录。
到了20世纪60年代后期,具有划时代意义的是由E I F石油公司积极推广使用正脉冲泥浆遥传系统,直接促成了T e l e c o公司的创立[7],也正是T e l e c o 公司发展了随钻测量工业化基准的服务标准和系统可靠性的性能标准。从此,随钻的概念正式以一项成功技术全面问世。A r p s于1967年首先提出了在钻铤上安装环形发射线圈和接收线圈的随钻感应测井仪,其后投入了商业服务。
20世纪70年代,随钻技术由于人们的再认识而得到了充分关注和发展[8]。此时的O P E C企业联合体就对随钻测量系统产生了浓厚的兴趣。1971年,正弦波泥浆遥传系统第一次由M o b i l R＆D公司试验成功;之后,B J H u g h e s公司在1978年开发出第一套商业化的M W D系统—T E L E C O定向M W D系统。1979年G e r h a r t O w e n公司推出N P T定向/自然伽马井下仪器。
20世纪80年代是随钻测量技术发展的革命性年代。之所以称为革命,是因为众多的公司相继成立并推出了自己的主导L/M W D产品,仪器的设计工艺与质量得到了有效保障[9],导向螺杆钻具(弯外壳马达)替代了直螺杆钻具和弯接头,通过导向螺杆钻具和无线随钻测斜系统两项新技术的应用,成功地实现了水平井钻井的几何导向。
1983年T e l e c o公司首先推出2M H z R G D型电阻率测量与定向参数测量于一体的仪器。1984年N L B a r o i d公司开发出R L L(岩性记录测井仪);同时在这重要的一年里,T e l e c o、E x l o g、A n a d r i l l、G e a r h a r t等公司都相继推出了R G D类型的商业服务。
1985年T e l e c o与A n a d r i l l公司同时给业界引入了随钻钻头机械性能测量的概念和仪器,1986年G e a r h a r t公司首次推出了侧向与钻头电阻率测井仪器。
1987年E x l o g公司推出了聚焦电流电阻率仪器。1989年E n s c o公司进入了M W D服务市场,给随钻仪器家族带来了小尺寸的仪器种类。同年,N L S p e r r y开发出第一套三组合井下仪器,S c h l u m b e r g e r A n a d r i l l公司也推出了自己的三组合仪器和相应的配套软件。N LS p e r r y公司推出补偿式双电阻率随钻测井仪(C D R),G e a r h a r t、G e o D a t a等公司推出了新型随钻电阻率测井仪等多种仪器。这些仪器大多采用2M H Z工作频率,属于电磁波传播测井仪。由于计算机技术的发展,随钻测井仪软件系统的研制开始提出,当时的软件水平只是简单地通过对单片机的编程,来达到控制信息和数据的传输,大部分控制只能用硬件来实现。
进入90年代后,随钻测量技术又有了更快的发展。
1991年N L S p e r r y公司首次研究出E P RP h a s e4型多探测深度的电阻率随钻测井仪器;W e s t e r nA t-l a s公司引入了1M H z的R G D型电阻率仪器概念。
1992年A n a d r i l l公司首次提出地质导向概念并研制出了第一套地质导向系统———I D E A L(I n t e g r a t-e d D r i l l i n g E v a l u a t i o n a n d L o g g i n g)综合地层评价系统,并引入了近钻头电阻率仪器R A B,没过多久推出了第二代产品,其测传马达带电阻率、自然伽马、测井、转速四个近钻头传感器,并带一个地面可调弯角。I D E A L系统是由一个在其外壳内装有定向测量和地层评价测井传感器的可转向仪表化泥浆马达和一个可以直接接在钻头上的近钻头电阻率测井接头组成。该工具可以探测出离钻头周围1～2m范围内的地层电阻率、伽马射线、井斜、地层孔隙压力以及其他有用的数据,然后通过无线电传输系统(电磁波)把数据从钻头处传送到位于钻柱上部位置的随钻测量工具M W D,在经它把数据传输到地面。此系统问世后的3年中已被13家公司用于欧洲和非洲6个国家的近50口井,累计进尺超过32187m,取得了显著技术效果和重大经济效益。
1993年B a k e r H u g h e s I N T E G公司与A g i p公司开始联合研制的R C L D S旋转闭环钻井系统(R o t a r y C l o s e d L o o p D r i l l i n g S y s t e m),于1996年在四口井中试用成功。
S c h l u m b e r g e r公司于1994年推出了一种新型的近钻头电阻率仪器(R A B)。该仪器采用了低频发射、聚焦测量,可提供五种不同探测深度的电阻率曲线,其中一条为钻头电阻率,可测量钻头前面地层的电阻率。一条探测深度较深的侧向电阻率,其它三条为钮扣方位电阻率扫描测量,它们的纵向分辨率很高。该仪器在克服2M H z电阻率测井等仪器难解决的难题方面效果很明显,如:真实测量钻头前的电阻率,在低阻侵入情况下,准确测量电阻率;三条高分辨率浅探测测量可有效地进行早期侵入评价;能进行电阻率方位扫描测量。由于采用低频测量,频散、介电常数影响可忽略。
1995年是随钻测井仪器小井眼电阻率仪器丰收的一年,S p e r r y S u n公司推出了S l i mP h a s e4仪器, A n a d r i l l公司研制出A R C-5仪器。B a k e r H u g h e s I n t e q公司推出了近钻头传播电阻率测井仪,工作原理与前面几种仪器相似,采用了2M H z和400k H z
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两种频率。H a l l i b u r t o n公司在1995年研制出了P Z S T(P a y Z o n e S t e e r i n g T o o l)地质导向工具,将它直接装在泥浆马达和钻头之间,可以提供伽马射线、井斜和地层电阻率数据,该工具已于1996年起纳入工业应用。
挪威国家石油公司(S t a t o i l)在1995年研制出了应用声波反射原理探测井眼轨迹与地层流体界面和地层界面的相对位置的P O S L O G地质导向工具。该工具由声源装置、声波接收器及有关电子仪器组成,工作原理类似于回声探测仪。钻井过程中装在钻柱中的声源装置发射的声波通过钻井液向井眼周围的地层传播,当声波在地层中碰到地层界面或不同的地层流体界面时,部分声波能量便会反射回井眼,这时安装在声源装置以上的接收器会自动将反射信号记录下来,然后再将其传输到地面供决策者使用。但目前这种地质导向工具还未见到成功推广应用的报道。
英国G e o l i n k公司于1999年提出了一种随钻定向感应测井仪,现已推出仪器。
随着定向井、丛式井以及水平井技术的不断发展,随钻测量系统技术的应用也越来越广泛。主要测井公司的随钻测井技术和服务发展迅速。哈里伯顿公司的随钻测井系统包括自然伽马、2M H z电阻率、密度、中子空隙度、井径以及声波测井等。斯伦贝谢公司的测井系统包括声波、钻头处电阻率、阵列电阻率以及密度中子等,组合起来构成V I S I O N475测井串,可在不同尺寸的井眼环境中应用。此外,阿特拉斯公司的S W D仪以钻头为声源,在地面或邻井进行测量的技术为随钻测井增加了新的内容[10]。作为仪器开发商的服务公司进行了一系列大的兼并与重组,使得各公司的研发实力和服务能力得以显著的加强,逐步形成了S c h l u m b e r g e r、H a l l i b u r t o n和B a k e r H u g h e s三大公司“三雄争霸”的局面。
21世纪初,W e a t h e r f o r d公司开发出一种可靠、耐用的模块化随钻测量系统,该系统可以在欠平衡环境恶劣钻井条件下测井,还可满足过平衡应用中的更多基本要求。这种随钻电磁测量(E M-M W D)系统已于2004年第1季度投入商业应用。
总之,国外在导向钻井及随钻测量方面都做了大量的研究、实验和推广应用工作,不但具有较先进的地质导向硬件工具,而且有相配套的随钻地质工程参数解释及地质导向应用软件系统。
二、国内技术现状
我国对定向井、水平井技术的实质性研究开始于20世纪80年代后期,虽然经过多年的探索和研究,取得了一定成果,但是由于基础薄弱,各项技术设备的配套不完善,整体技术水平与国外仍有较大差距,其中很重要的一方面体现在测井仪器的差距上。
中海油技术服务公司和胜利定向井公司分别引进了H a l l i b u r t o n公司和S p e r r y-S u n公司的多参数L W D仪器,其中胜利石油管理局于1999年引进了带4道地质测量参数的随钻地层评价测量仪F E W D,在胜利油田、新疆塔里木油田进行薄油层开发水平井地质导向,取得了良好效果,并初步形成了地质导向技术。另外,大港、新疆、辽河、四川等单位均购买了带伽马参数的M W D无线随钻测量系统,并且在水平井中进行了大量的应用,效果良好,在定向井、水平井作业进行地层判断提供了重要依据。
西安石油勘探仪器总厂依靠多年从事测井仪器开发和制造的技术优势,近年来在随钻电阻率研究方面作了大量的工作,并且在随钻电阻率测井响应理论研究和试验方面取得了一些实质性进展,初步形成了进一步深入研究开发的能力。
胜利石油管理局钻井工艺研究院于1997年从英国G e o l i n k公司引进了伽马、电阻率随钻测量仪,并开始着手研究,经过几年的努力,目前已成功研制出整套无线随钻测井仪系统,能够完全取代同类进口仪器,并且掌握了井下工具硬件电路设计、信号处理方法、信号采集、机械结构设计及工艺等多项关键技术。
从20世纪末开始,原中国石油勘探开发研究院钻井所对井下电磁信号短传技术进行了深入系统的研究,成功研制了N B L O G-1型测量短节,用于测量近钻头的井斜角、地层电阻率和自然伽马[11]。
经过原中国石油勘探开发研究院钻井所不懈的努力,1999年6月,C N P C科技发展部和中油技服总公司决定联合投资,对“地质导向钻井技术研究与应用”课题立项,组织由科研单位、生产制造厂、技术应用单位共同组成课题组,由原中国石油勘探开发研究院钻井所牵头,进行攻关,研制C G D S-1 (C h i n a G e o s t e e r i n g D r i l l i n g S y s t e m-1)地质导向钻井系统。2001年该课题被列入国家经贸委“十五”重大装备研制项目。
新型正脉冲无线随钻测量系统C G M W D,是C G D S-1地质导向钻井系统的一个重要子系统。由于传统M W D的数据传输速率和应用井深有限,无法满足地质导向钻井系统(多信息,高速率,大井深)的需要,因此开发高速率,在深井(>4500m)
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中仍能进行有效信息传输的新型M W D是迫切的,也是必要的。新型正脉冲无线随钻测量系C G M W D 的推出,解决了地质导向钻井所要求的数据传输高速率,大井深问题,标志着C G D S-1地质导向钻井系统已获得重大阶段性成果。同时作为一个独立的产品,C G M W D系统的推出,也标志着中国M W D无线随钻测量技术发展进入了一个新的里程碑。
2007年2月1日到10日期间,由中国石油集团钻井工程技术研究院研制的C G D S-I近钻头地质导向钻井系统的首次工业应用成功。C G D S-Ⅰ近钻头地质导向钻井系统由测传马达(C A I M S)、无线接收系统、正脉冲无线随钻测量系统(C G M W D)和地面信息处理与导向决策软件系统(C F D S)组成。具有我国独立知识产权的C G D S-1近钻头地质导向钻井系统也标志着中国无线随钻测量技术发展又进入了一个新的里程碑。
三、现场试验
1.C G D S-I近钻头地质导向钻井系统现场实验实例
实验时间:2005.12.29-2006.1.9;
实验井位:冀东油田高3102平台高59-51井;
实验井队:华北油田钻井二公司50521队;
实验井段:1542～1592m,包含复合钻进和滑动定向造斜井段,实钻进尺50m;
工作时间:25h,钻进时间11.5h。
实验结果:
(1)在实验的钻进过程中,近钻头地质参数(钻头电阻率、方位电阻率、自然伽马)和近钻头工程参数(井斜、工具面)经无线电磁波发射方式成功短传至测传马达上部的无线接收短节W L R S,进一步经C G M W D上传至地面,同时上传的C G M W D参数有井斜、方位、工具面和井下温度等参数,并实现成功的解码和正确的数据处理。
(2)随钻测量数据与实验井电缆测井数据对比,随钻测量数据比较理想。
(3)测传马达的实钻造斜率(3.46°/30m)与设计值(3°～4°)/30m非常吻合。
2.C G D S-I近钻头地质导向钻井系统工业首次应用
2007年2月1日到10日期间,由中国石油集团钻井工程技术研究院研制的C G D S-I近钻头地质导向钻井系统的首次工业应用在冀东油田由四川石油管理局川东钻探公司50650队承钻的柳北平8井(L B-P8井)进行,并获得了初步的成功。这是C G D S-I近钻头地质导向钻井系统第一次由用户(四川石油管理局钻采工艺研究院)执行操作用于水平井作业服务。
此次工业应用所在的柳北平8井位于河北省滦南县柳赞乡村西约1k m,该井为多目标水平开发井,设计井深3274m。地质导向钻井系统在三开井段下入,起始井深2285m,井斜40.4°,方位211.9°,此后井段由该系统进行随钻测量工程服务。C G D S -I近钻头地质导向钻井系统工业成功应用,填补了中国在该领域的空白。
3.C G D S-I近钻头地质导向钻井系统工业连续应用
2008年11月2日～11月10日中石油钻井院的C G D S172N B地质导向钻井系统在辽河油田欢127-莲H205井进行了技术服务,该次使用也是集团公司钻井院随钻仪器在辽河油田的第三次连续使用。
欢127-莲H205井位于辽河油田欢喜岭采油厂欢127区块,作业单位为辽河油田钻井二公司30621队。
11月2日仪器运抵欢127-莲H205井场,11月3日在地面连接好M W D、测传短节、接收短节和地面系统,测试正常。15:30下钻到井底1241m,仪器工作正常,开始打钻。11月10日上午早6:20钻进到1636m,停止钻进,完井,起钻。10日下午2:00起钻完毕,下午4:30仪器清理完毕。
本次仪器入井时间120h,循环时间75h,纯钻进时间69h,从水平段1241m打到1636m,总进尺395m,钻进过程中,井斜变化范围为86°～97°,应用效果较好,满足了地质导向的需要。
四、结论和展望
随钻测量系统技术经历了曲折的发展过程。由于信息传输技术、信息处理技术的发展和材料领域的技术进步,随钻测井技术发展的速度会进一步加快,且会成为未来石油勘探开发领域的重点高新技术,同时也是迈向自动化、智能化钻井的重要技术之中间环节。因此,国内外石油仪器制造商都在竞相开发并完善此技术,力争占有国际市场。
目前,随钻测量系统显示出较好的发展前景。但还要在以下几个方面不断进行努力:
(1)逐步加大仪器的探测深度及采样密度,使之更精确地反映地层客观情况。
(2)提高随钻测量信息传输的速度进一步增强信息传输的能力。
(3)开发高强度耐温、耐压材料及专用传感器设计,完善供电系统设计,延长系统工作时间。
(4)进一步融入抗干扰设计和容错设计方法,
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解决钻井噪声及仪器壳体波的干扰,增强系统的抗震性,提高系统工作的可靠性。
(5)发展随钻测量井系统的小型化、组合化和成像化,进一步缩小仪器探头离钻头的距离。(6)整合控制软件,增加测量参数,提供出测井界认可的曲线。
未来的勘探和开发地质目标将日益复杂,以地质导向为核心的定向钻井技术的应用会越来越多,定向钻井技术的发展,钻井自动化程度的提高,将会对随钻测量技术的依赖程度不断加强,同时对随钻测量技术的要求也会越来越高。
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(编辑:黄晓川)
(上接第30页)[3]
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H u s s a i nA ,K u m a r A ,G a r n i S A ,e t a l .O p t i m i z i n g M a x -i m u m R e s e r v o i r C o n t a c t We l l s :A p p l i c a t i o n t o S a u d i A r a -b i a nR e s e r v o i r s .I P T C 10395,p r e s e n t e da t t h eI n t e r n a -t i o n a lP e t r o l e u m T e c h n o l o g yC o n f e r e n c eh e l di nD o h a ,Q a t a r ,21-23N o v e m b e r 2005.
[7]A f a l e g N ,P h a mT ,O t a i b i U ,e t a l .D e s i g n a n dD e v e l o p -m e n to f M a x i m u m R e s e r v o i rC o n t a c t We l l sw i t hS m a r t C o m p l e t i o n s i n t h e D e v e l o p m e n t o f a C a r b o n a t e R e s e r v o i r ,S P E 93138,p r e s e n t e da tS P E A s i aP a c i f i cO i l a n dG a s C o n f e r e n c e a n dE x h i b i t i o n ,J a k a r t a ,I n d o n e s i a ,5-7A -p r i l 2005.
[8]D o s s a r yA S ,M a h g o u bA A .C h a l l e n g e sa n dA c h i e v e -m e n t s o fD r i l l i n g M a x i m u m R e s e r v o i rC o n t a c t(M R C )W e l l si nS h a y b a hF i e l d .S P E 85307,p r e s e n t e da tt h e S P E /I A D CM i d d l e E a s t D r i l l i n g T e c h n o l o g y C o n f e r e n c e ＆E x h i b i t i o nh e l di nA b uD h a b i ,U A E ,20-22O c t o b e r 2003.
[9]
N u g h a i m i s h FN ,F a r a j O A ,A l -A f a l e g N ,e t a l .F i r s t L a t e r a l -F l o w-C o n t r o l l e dM a x i m u m R e s e r v o i r C o n t a c t (M R C )We l l i nS a u d i A r a b i a :D r i l l i n g ＆C o m p l e t i o n :C h a l l e n g e s ＆A c h i e v e m e n t s :C a s eS t u d y .S P E 87959,p r e s e n t e d a t t h e I A D C /S P EA s i a P a c i f i c D r i l l i n g T e c h n o l -o g yC o n f e r e n c ea n dE x h i b i t i o nh e l di nK u a l aL u m p u r ,M a l a y s i a ,13-15S e p t e m b e r 2004.
(编辑:黄晓川)
《钻采工艺》编辑部全体同仁给作者读者朋友们拜年啦
·
35·第33卷 第1期
V o l .33 N o .1
钻 采 工 艺
D R I L L I N G ＆P R O D U C T I O NT
E C H N O L O G Y
p r o c e s s.I t i s p r o m i s i n g t o d e v e l o p t h o s e c o m p l e xr e s e r v o i r s p r e s e n-t e da b o v ea n dg a i nm a x i m u m w e l l p r o d u c t i v i t yb yc o m b i n a t i o no f M R Cw e l l a n d U B Dt e c h n o l o g y.
K e y w o r d s:M R C,U B D,m u l t i-l a t e r a l w e l l,f o r m a t i o np r o-t e c t i o n,i n t e l l i g e n t c o m p l e t i o n,c o m p l e x r e s e r v o i r
L I G a o,b o r n i n1976,h e i s a p o s t d o c t o r a l s t u d e n t o f P e t r o l e-u m E n g i n e e r i n gI n s t i t u t e o f S o u t h w e s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y,i s e n-g a g e d i n t h e r e s e a r c h o n U B D,g a s d r i l l i n g a n d f o r m a t i o n p r o t e c t i o n.
A d d:S t a t eK e yL a b o r a t o r y o f O i l a n dG a s R e s e r v o i r G e o l o g y a n dE x p l o i t a t i o n,S o u t h w e s tP e t r o l e u m U n i v e r s i t y,C h e n g d uC i t y 610500,S i c h u a n P r o v i n c e,P.R.C h i n a
T e l:+86-28-83034786 E-m a i l:l g m i c h a e l@263.n e t
S T A T EO FT H EA R TA N DD E V E L O P ME N TT R E N DO F MWDS Y S T E M
Z H A N GC h u n h u a1,2a n dL I UG u a n g h u a2(1.C h i n a M i n i n g U-n i v e r s i t y(B e i j i n g);2.C N P CD r i l l i n g E n g i n e e r i n g R e s e a r c h I n s t i t u-t e),D P T33(1),2010:31-35
A b s t r a c t:T h eg e o s t e e r i n gd r i l l i n gs y s t e m w a sd e v e l o p e db y C N P CD r i l l i n g E n g i n e e r i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e,X i'a n D r i l l i n g I n s t r u-m e n t C o.a n d
B e i j i n g P e t r o l e u mM a c h i n e r y P l a n t t o g e t h e r,i t h a s i n-d e p e n d e n t i n t e l l e c t u a l p r o p e r t yr i g h t i n
C h i n a.T h ed e v e l o p m e n t o f g e o s t e e r i n g d r i l l i n g t e c h n o l o g y i s v e r y q u i c k a l l o v e r t h e w o r l d i n r e-c e n t y e a r s.T h ep a p e r i n t r o d u c e dt h e r e s e a r c hs t a t u s q u oo f M W
D s y s t e ma t h o m e a n d a b r o a d,i t s f i e l d t e s t i n g a n d a p p l i c a t i o n w e r e a n-a l y z e d.T h e a p p l i c a t i o n p r o s p e c t a n d d e v e l o p m e n t t r e n d o f t h e g e o s-t e e r i n g d r i l l i n g s y s t e mw e r e a l s o d i s c u s s e d.
K e y w o r d s:M W D,g e o s t e e r i n g,f i e l d t e s t
Z H A N GC h u n h u a(s e n i o r e n g i n e e r),b o r n i n1973,i s s t u d y i n g f o r h i s d o c t o r's d e g r e e i nC h i n aM i n i n g U n i v e r s i t y(B e i j i n g),b e i n g e n g a g e d i n t h e r e s e a r c h o n g e o s t e e r i n g d r i l l i n g s y s t e m.
A d d:C N P CD r i l l i n g E n g i n e e r i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e,41Z h i x i n R o a d,H a i d i a n D i s t r i c t100083,
B e i j i n g,P.R.
C h i n a
T e l:+86-10-62093093
D R I L L I N G T
E CH N O L O G Y
F O R D E E P＆U L T R A-D E E PWE L LI NWE S TCH I N A
Z H A N G K e q i n1,Z H A N G J i n c h e n g2a n d D A IW e i3(1. Z h o n g y u a nD r i l l i n gE n g i n e e r i n gR e s e a r c hI n s t i t u t e;2.S I N O P E C E n g i n e e r i n g R e s e a r c hI n s t i t u t e;3.C C D CC h u a n x i D r i l l i n gC o.), D P T33(1),2010:36-39
A b s t r a c t:M a n y d r i l l i n gd i f f i c u l t i e s a r e c a u s e db y s p e c i a l g e o-l o g i c c o n d i t i o n o f W e s t C h i n a.I n t h i s p a p e r,m a i n d r i l l i n g p r o b l e m s w e r e s u m m a r i z e d a n dc o r r e s p o n d i n g d r i l l i n g t e c h n o l o g i e s r e s e a r c h e d b y Z h o n g y u a n o i l f i e l d w e r e i n t r o d u c e d,i n c l u d i n g s p e e d d r i l l i n g t e c h-n o l o g y a n d d r i l l i n g f l u i d t e c h n o l o g y f o r d e e p＆u l t r a-d e e p w e l l,d e-v i a t i o n c o n t r o l a n d s p e e d d r i l l i n g t e c h n o l o g y s u i t e d f o r h i g h a n d s t e e p s t r u c t u r e,d r i l l i n gt e c h n o l o g yf o r s a l t f o r m a t i o n,m a n a g e dp r e s s u r e d r i l l i n g t e c h n o l o g ya n dc e m e n t i n gt e c h n o l o g yf o r d e e pw e l l.T h e s e t e c h n o l o g i e s s u p p l i e d s o m e r e f e r e n c e s f o r t h e d e v e l o p m e n t o f d e e p＆u l t r a-d e e p w e l l d r i l l i n g t e c h n o l o g y i n t h e f u t u r e.
K e y w o r d s:W e s t C h i n a,d e e p＆u l t r a-d e e pw e l l,d r i l l i n g d i f f i c u l t i e s,s p e e d d r i l l i n g t e c h n o l o g y,d e v i a t i o n c o n t r o l,M P D
Z H A N G K e q i n(s e n i o re n g i n e e r),b o r ni n1959,g r a d u a t e d f r o mS o u t h w e s t P e t r o l e u mU n i v e r s i t y i n1983a n d m a j o r e d i n D r i l l i n g E n g i n e e r i n g,i s e n g a g e d i n t h e a p p l i e d r e s e a r c ha n dm a n a g e m e n t o f d r i l l i n g t e c h n o l o g y.
A d d:Z h o n g y u a nD r i l l i n gE n g i n e e r i n gR e s e a r c hI n s t i t u t e,59 Z h o n g y u a nR o a d,P u y a n gC i t y457001,H e n a nP r o v i n c e,P.R.
C h i n a
T e l:+86-393-4895098
T H E O R E T I C A L A N A L Y S I S O F S I N G L E-P O I N T D E L I V E R A B I L I T YT E S T I N GO FH O R I Z O N T A LG A S WE L L S I NL O W P E R M E A B I L I T YG A S R E S E R V O I R
H ET o n g j u n1a n d L I Y i n g c h u a n2(1.S o u t h w e s t P e t r o l e u mU n i-v e r s i t y;2.S t a t eK e y L a b o r a t o r yo f O i l a n dG a s R e s e r v o i r G e o l o g y a n d E x p l o i t a t i o n,S o u t h w e s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y),D P T33(1), 2010:40-42,46
A b s t r a c t:A p p l y i n g h o r i z o n t a l w e l l t e c h n o l o g y i s a ne c o n o m i c a l a n d e f f e c t i v e p l a n t o d e v e l o p l o wp e r m e a b i l i t y g a s r e s e r v o i r.H o w e v-e r,i t i s ad i f f i c u l t t o t e s t d e l i v e r a b i l i t yt h r o u g hc o n v e n t i o n a l b a c k p r e s s u r e t e s t i n g m e t h o d,m e a n w h i l e,u s i n g m o d i f i e d i s o c h r o n a l t e s-t i n g o f t e n c a u s e n e g a t i v e t u r b u l e n c e f a c t o r o f b i n o m i a l d e l i v e r a b i l i t y e q u a t i o n.S o,i t h a s a n i m p o r t a n t s i g n i f i c a n c e t o d e v e l o p t h e s i n g l e-p o i n t d e l i v e r a b i l i t y t e s t i n g t e c h n o l o g y f o r l o wp e r m e a b i l i t y g a s r e s e r-v o i r.
B a s e d o n t h e d e l i v e r a b i l i t ye q u a t i o n s(J o s h i＆B o r i s o v＆G i-g e r)o f h o r i z o n t a l w e l l a n d t a k i n g i n t o a c c o u n t t h e e f f e c t o f g a s t u r b u-l e n c e,t h e b i n o m i a l d e l i v e r a b i l i t ye q u a t i o n＆D i m e n s i o n l e s s I P Re-q u a t i o n o f h o r i z o n t a l w e l l w e r e d e r i v e d.T a k i n g t h e h o r i z o n t a l w e l l s i n D a n i u d i l o w-p e r m e a b i l i t y g a s f i e l da s e x a m p l e s,t h es e n s i t i v i t y o f c h a r a c t e r i s t i c p a r a m e t e rαi n D i m e n s i o n l e s s I P Re q u a t i o n t o p e r m e a-b i l i t y a n d s k i n f a c t o r w a s a n a l y z e d.T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e v a l u e o fαr a n g e d f r o m0.95t o0.98.T h e r e f o r e t h e D i m e n s i o n l e s s I P Re-q u a t i o n o f l o w-p e r m e a b i l i t y g a s f i e l dw a s d e r i v e da n dt h e m e t h o d s o f a s c e r t a i n i n g t h e s t e a d y p r o d u c i n g r a t e a n df l o w i n g p r e s s u r e w e r e g a v e.T h e r e s u l t s o f t h i s s t u d y i m p r o v e d t h el e v e l o f t h e o r e t i c a l a n d a p p l i c a t i o n o f s i n g l e-p o i n t d e l i v e r a b i l i t y t e s t i n g i n l o wp e r m e a b i l i t y g a s r e s e r v o i r
K e y w o r d s:l o wp e r m e a b i l i t y g a s r e s e r v o i r,h o r i z o n t a l w e l l d e-l i v e r a b i l i t y,d i m e n s i o n l e s s I P Re q u a t i o n,s i n g l e-p o i n t d e l i v e r a b i l i t y t e s t i n g,c h a r a c t e r i s t i c p a r a m e t e r
H ET o n g j u n,b o r n i n1983,i s s t u d y i n g f o r h i s m a s t e r's d e g r e e i n S o u t h w e s t P e t r o l e u mU n i v e r s i t y,b e i n g e n g a g e d i n t h e r e s e a r c h o n o i l a n d g a s f i e l d d e v e l o p m e n t.
A d d:S o u t h w e s t P e t r o l e u mU n i v e r s i t y,X i n g d u D i s t r i c t610500, C h e n g d uC i t y,S i c h u a n P r o v i n c e,P.R.C h i n a
M o b i l e:+86-135********
R E S E A R C H O N F R A C T U R I N G T E CH N O L O G Y F O R D E E PF R A C T U R E D A N D C OMP L E X L I T H O L O G Y G A S R E S E R V O I R S
L IY o n g m i n g,G U O J i a n c h u n,Y U E Y i n g c h u na n dZ H A O J i n z h o u(S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f O i l a n d G a s R e s e r v o i r G e o l o g y a n d E x p l o i t a t i o n,S o u t h w e s t P e t r o l e u mU n i v e r s i t y);D P T33(1),2010: 43-46
A b s t r a c t:WBg a s r e s e r v o i r,l o c a t e d i n Z h u n g e r
B a s i ni n X i n-j i a n g,h a s t h e r e s e r v o i r d e p t h o f2200m-4500m.D u e t o t h e h i g h l a-v a p e r c e n t o f45%i n r e s e r v o i r r o c k,t h e r e a r e a b u n d a n t n a t u r a l f r a c-t u r e s.B e s i d e s,t h er e s e r v o i r h a ss t r o n gw a t e rs e n s i t i v i t y.A l l t h e c h a r a c t e r i s t i c s i n c r e a s e t h e d i f f i c u l t y o f f r a c t u r i n g.T h i s p a p e r s y n-t h e t i c a l l y a n a l y z e d t h e f r a c t u r i n g d a t u m b e f o r e,a n dd e t e r m i n e dt h e m a i n p r o b l e m s o f f o r m e r f r a c t u r i n g.
C o m b i n e d w i t h t h e g e o l o g i c f e a-t u r e s o f t h i s g a s r e s e r v o i r,t h e k e yf a c t o r s a n dc o u n t e r m e a s u r e s a f-f e c t i n g t h e s t i m u l a t i o n e f f e c t s w e r e s y s t e m a t i c a l l y s t u d i e d.T h i s p a p e r a d o p t e ds y s t e m a t i c a l l yf r a c t u r eh e i g h t c o n t r o l t e c h n o l o g yt oc o n t r o l t h e f r a c t u r e h e i g h t,a d o p t e d p r o p p a n t s l u g a n dc o n s t r u c t i o n p a r a m e-t e r s o p t i m i z i n g t o d e c r e a s e f l u i dl o s s a n d p r e v e n t m u l t i p l e f r a c t u r e s, a n d o p t i m i z e d t h e f r a c t u r i n g p r o p p a n t a n d f l u i d s y s t e mt h r o u g h p r o p-p a n t b e d d i n gt e s t a n df r a c t u r i n g f l u i dp e r f o r m a n c e e v a l u a t i o n.T h e r e s e a r c h i d e a a n d c o g n i t i o n h a v e f o r t h e f r a c t u r i n g s t i m u l a t i o ni n t h i s k i n d o f r e s e r v o i r s.
L I Y o n g m i n g(d o c t o r,a s s o c i a t ep r o f e s s o r),b o r ni n1974,i s e n g a g e di n t h e r e s e a r c h o n o i l a n d g a s d e v e l o p m e n t a n d n e ws t i m u l a-t i o n t e c h n o l o g y.
A d d:P e t r o l e u m E n g i n e e r i n gI n s t i t u t eo f S o u t h w e s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y,X i n g d uD i s t r i c t610500,C h e n g d uC i t y,S i c h u a nP r o v-i n c e,P.R.C h i n a
M o b i l e:+86-130********
E-m a i l:s w p i f r a c@163.c o m
CH A R A C T E R I S T I C SO F G A S WE L L P R O D U C T I O N C H A N G EI NC A V E S-C R A C K-P O R E T R I P L E-M E D I U M G A SR E S E R V O I R
Z H UB i n1.2a n d F E N GX i2(1.S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f O i l a n d G a s R e s e r v o i r G e o l o g ya n dE x p l o i t a t i o n,S o u t h w e s t P e t r o l e u mU n i-v e r s i t y;2.E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C N P C S o u t h w e s t O i l a n d G a s F i e l d B r a n c h),D P T33(1),2010:47-48,
V o l.33N o.1J a n.2010D R I L L I N G＆P R O D U C T I O NT E C H N O L O G Y
摄影测量学的发展状况
摄影测量学的发展状况Last revision on 21 December 2020
摄影测量学的发展状况 胡鹏 中国石油大学（华东）青岛校区，266555 摘要本文主要介绍了摄影测量学的概念及发展状况。随着信息时代的发展，3S技术的逐渐成熟，数字地球的逐步发展，以及先进的仪器设备制造产业的发展，摄影测量的应用领域也越来越宽.定位技术，空三，DOM制作，影像匹配，自动变换匹配是摄影测量学的核心，围绕着这些方法技术，摄影测量学的发展更加完善。 关键词摄影；测量；数字地球；定位技术；空三；DOM制作；影像匹配；自动变换匹配 The State of The Photographic Surveying Hu Peng China University of Petroleum（Qingdao Campus）26555 Abstract This passage is mainly about the concept and development of Photographic Surveying。With the development of information era，the maturity of 3S Technology, the development of the Digital Earth, and the development of the instrument equipment manufacturing industry, the application fields of the Photographic Surveying has become wider and wider. Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching are the core of the Photographic Surveying, around with these methods and technology, the development of Photographic Surveying will become more and more complete. Key words :Photography, Surveying, Digital Earth, Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching. 0 引言 随着计算机技术以及数字图像处理、模式识别、计算机视觉和人工智能等相关技术的不断发展,摄影测量与计算机学科相互渗透交叉,摄影测量在经历模拟摄影测量、解析摄影测量两个发展阶段后,现已进入数字摄影测量阶段,这对整个摄影测量的教学、科研、生产都产生了极其深远的影响。从测绘学科而言,传统的摄影测量已发展为新兴的信息产业;从摄影测量学科而言,经典的摄影测量已发展为摄影测量与计算机视觉。数字摄影测量所使用的设备最终将是计算机加上相应的标准外设,它的产品形式是全数字化的数字产品。随着传感器技术和自动化技术的发展,当代数字摄影测量不仅依然是遥感空间信息获取的重要分支学科,而且其研究及应用范围变得非常广泛。 现代测绘技术, 已向集成化、实时化、动态化、数字化、自动化、智能化方向发展。经典的大地测量平面定位手段逐步被全球卫星定位系统技术所取代;传统的地图测制手段正向数字化测图技术过渡;传统的模拟测绘产品逐步向数字化地理信息产品转变;传统的测绘“老三仪”,即经纬仪、水准仪、平板仪开始向以为代表的现代测绘技术手段转化, 传统的测绘产业逐步向现代地理信息产业或现代测绘产业转变。尤其3S集成, 满足实时、准时要求的空间信息处理技术的应用, 将大大加快空间信息获取、处理与更新的速度, 为国民经济建设和社会发展以及管理决策提供更广泛、更有效的服务
工程测量技术的发展现状与展望
工程测量技术发展现状与展望 摘要 随着科学技术的不断发展，传统的测量技术走向数字化，工程测量的服务领域也不断拓宽，与其他学科的互相渗透和交叉不断加强，新技术、新理论的引进和应用不断深入，可以很直观的看出未来的测量学科应该是数据采集和处理向一体化、实时化、数字化方向发展；仪器也向精密化、自动化、信息化、智能化方向发展。本文分析了工程测量技术的发展和应用状况，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：测量技术发展现状展望 Engineering Surveying Technology Development Status and Prospects Abstract With the continuous development of science and technology,the traditional measurement techniques to digital,engineering survey services have continued to widen,with other disciplines and cross constantly strengthen mutual penetration of new technologies,the introduction and application of new theoretical deepening can be very intuitive see the future of the measurement should be subject to the integration of data acquisition and processing,real-time,digital direction;instrument also told precision,automation,information technology,intelligent direction.This paper analyzes the status of project development and application of measurement techniques, and the prospects for its development trend. Keywords:measurement technology development status outlook
随钻测量
第七章随钻测量 随钻测量（Measurement While Drilling）简称MWD，是定向钻进中一种先进的技术手段，可以不间断定向钻进而测量近钻头孔底某些信息，并将信息即刻传送到地表的过程。随着技术的进步，现代随钻测量已发展为随钻测井（Logging While Drilling），简称LWD，不仅可以监控定向钻进，还可以进行综合测井，获取信息的种类有： （1）定向数据(井斜角，方位角，工具面角)； （2）地层特性(伽马射线，电阻率测井记录)； （3）钻井参数(井底钻压，扭矩，每分钟转数)。 传感器是装在作为下部钻具组合整体的一部分的特殊井下仪器中。井下仪器中还有一个发射器，通过某种遥测信道将信号发送到地面。目前使用的最普通的遥测信道是钻柱内的钻井液柱。信号在地面上被检测到后，经过译码和处理，就按方便和可用的方式提供所需的信息。图7-1示出了MWD系统的主要部分。MWD的最大优点是它使司钻和地质工作者实时地“看”到井下正在发生的情况，从井底测量参数到地面接收到数据只延误几分钟，所以可以改善决策过程。 图7-1 MWD系统概况 尽管MWD的概念不是新的，但只是在近几年钻井技术的进步才使之成为现实。30年代出现的电测技术对鉴别和评价地层起了很大作用。但是，它的主要缺点是必须在起出钻柱后才能使用电缆下井。等到实际测井时，由于钻井液浸入的影响，妨碍了地层真实特性的测量。当钻头钻穿不同地层时，由于没有确定的方法辨别出岩性的变化，—些重要的层位可能没有检测到。有时，后来的电测显示出错过了油层段顶部的取心点，或是钻头钻得过深钻到了产油层下部的水层中。钻井液测井和监测钻速虽可指供一些井底情况，但由于要等到岩屑循环到地面的时间延误使这一过程效率太低。所以，需要一种能够在钻井时瞬时而连续地监测地层的系统。对这一系统有如下要求： (1)坚固可靠的传感器，可在钻进动态条件下在钻头处或钻头附近测量需要的数据； (2)将资料传送到地面的方法简单有效； (3)可以方便地在任何钻机上安装并操作的系统，对正常钻进作业影响不大；
工程测量的发展
我国工程测量技术发展现状与成就 一、前言 工程测量学科是一门应用学科，它是直接为国民经济建设和国防建设服务，紧密与生产实践相结合的学科，是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史，近20年来，随着测绘科技的飞速发展，工程测量的技术面貌发生了深刻的变化，并取得很大的成就。主要原因有：一是科学技术的新成就，电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用，以及测绘科技本身的进步，为工程测量技术进步提供新的方法和手段；二是改革开放以来，城市建设不断扩大，各种大型建筑物和构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多，对工程测量不断提出新的任务、新课题和新要求，使工程测量的服务领域不断拓宽，有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。 二、先进的地面测量仪器在工程测量中的应用 80年代以来出现许多先进的地面测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段，如：光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代；光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量；具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量；无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作；电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器；精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。 电子经纬仪和全站仪的应用，是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来，通过接口设备传输到计算机，利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑，还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上，能对一系列目标自动测量，即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑，为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现，实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能，使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪，具有6种自动保持精度的基准，可用于高层和高耸建筑的轴线测控；滑模测偏、测扭、水平测控；构筑物与设备安装放线控测；各类工程测平，结构变形观测等。陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等工程测量的另一类主要的地面测量仪器，新一代的陀螺经纬仪是由微机控制，仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰，观测时间短、精度高，如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度，比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍，作业效率提高近10倍，标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 三、3维工业测量技术的兴起和应用
浅谈测量技术的发展历史和现状
浅谈测量技术的发展历史和现状 摘要：测量技术的发展也同其他技术一样，由原始的、落后的方式，经漫长的人类社会发展历程，一步步的发展起来。生产力的发展促进了测量科学的发展，同时测量技术的应用又为生产力的发展创造了条件，最终服务于科学研究、国防建设和国民经济建设。 关键词：测量技术；发展历史；现状；高新技术 1 引言 科学的产生和发展是由生产力决定的。测量科学也不例外，它是人类长期以来在生产、生活方面与自然斗争的结晶。测量技术的发展也经历了一个长期的、艰难的历程，且至今仍处在不断发展之中。本文主要对这一历程进行了总结概述。 2 测量技术的发展历史 2.1 地图测绘方面 目前见于记载最早的古地图是西周初年的洛邑城址附近的地形图。战国时管仲著有《管子》一书，书中第十卷专门论述了地图的重要用途和内容。但遗憾的是，秦代以前的古地图都已失传。长沙马王堆三号墓出土的公元前168年陪葬的古长沙国驻军图和地形图是现在能见到的最早的古地图。图上有军事要素、道路、河流、山脉和居民地等。西晋时裴秀编制了《方丈图》和《禹贡地域图》，并创立了《制图六体》的地图编制理论。此后，历代都编制过各种地图，如明代郑和下西洋绘制的《郑和航海图》；清代康熙年间绘制的《皇舆全览图》；1934年，上海申报馆出版的《中华民国新地图》等。在我国历史上，能绘制出如此水平的地图，与测量技术的发展是密切相关的。 我国古代测量长度的工具有记里鼓车、步车、测绳和丈杆等。测量高程的工具仪器有水平(相当于现在的水准仪)和矩。测量方向的仪器有指南针和望筒。测量技术的发展离不开数理知识的支撑。公元前问世的《九章算术》和《周髀算经》都记载有利用相似三角原理进行测量的知识。之后，三国时期刘徽所著的《海岛算经》，介绍了利用丈杆进行两次、三次甚至多次测量的方法求解河宽、山高的实例，极大地推动了我国测量技术的发展。 2.2 研究地球大小和形状方面 早在公元前就已经有人提出通过丈量子午线上的弧长来推断地球大小和形状的方法。唐代在僧一行的主持下，实际测量了北极的高度及从河南白马，经扶沟、浚仪到上菜的距离，算得子午线上一度的弧长为132.3km，为正确认识地球做出了巨大贡献。17世纪末，惠更斯和牛顿从力学的观点出发，提出了地球是两极略扁的“地扁说”，从此与地缘说展开了一场大论战。直到1739年经过弧长
工程测量发展现状与趋势分析
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/207225145.html, 工程测量发展现状与趋势分析 作者：邓绍云 来源：《科技视界》2015年第08期 【摘要】本文针对就目前我国工程建设投入和规模及速度不断加大的现实，指出了工程 测量对于国民经济建设较为关键的工程建设行业非常重要和关键，也因我国经济建设的发展，基础工程的深入，工程测量得到了空前的发展。笔者总结了我国当今工程测量的主要发展成果和现状，分析了工程测量发展过程中所存在的一些主要问题，并对我国工程测量的发展趋势进行了展望。 【关键词】工程测量；应用；发展；趋势 0 引言 基础建设是国民经济建设的基础也是关键，是民生之本，固民之根。党的十七大之后，党和国家政府将民生列为当政之首，当政者关键工作之一。随着我国经济的腾飞、社会的发展、国力的强盛，中央和各地政府逐步加大基础建设的步伐，全国建设形势一片大好。 基础建设的规模和步伐加大，从而也促使了工程测量的发展。工程测量作为一门工学基础专业和学科，与工程建设密不可分，联系非常密切，是工程建设的基础和关键。工程测量是由测量学、大地测量学、摄影测量学等学科派生并发展起来的一门专门学科，在国民经济的建设和发展中起着重要的技术服务作用。 工程测量的重要性与实用性以及科学技术的发展及制造业的发展，让工程测量在短暂的几十年中得到空前的发展。 1 发展现状 近半个世纪里，工程测量的发展取得显著成果，它依托测绘学、大地测量和航空摄影测量及地图学与地理信息系统等相关学科的理论和技术，在大量工程建设的实践中，逐渐形成有自己完整的理论体系和工程实践应用指导相关规程。其主要发展成果现分析如下： 1.1 基础理论方面 工程测量的两大任务就是测定和测设，测定就是将地球地面上的点位置通过测量的手段确定下来并通过一定的手段（测量坐标）表达出来，以让人们明确该点在地球表面的准确位置，这个工作就是我们常说的测绘。而测设则是将表达在设计图纸上的建筑物的每个点（主要是关键点）通过测量的手段（这个手段跟测绘没有多大区别）准确表达出来，并用一定的工具在地球表面加以标示显现，以使设计图纸上的建筑物得以通过施工的建设工程而成为现实，这个工作一般俗称为放样。在工程测定过程中为了能较为准确地测定地面每个关键点的位置，需要进
随钻测量系统设计
１３４ 收稿日期:2010-11-04 作者简介:詹世玉(1981-),硕士研究生,主要研究方向为瓦斯抽采与利用、测控技术。 *基金项目:煤炭科学研究总院重庆研究院自立项目(CQ 1103) 随钻测量系统设计* 詹世玉 （煤炭科学研究总院重庆研究院 重庆，400037） 摘 要：针对随钻测量设备需求日益增大，本文在分析随钻测量系统工作原理的基础上，设计一套由三轴加 速度计、三轴磁阻传感器与三轴陀螺仪组成的随钻测量系统。以ＤＳＰ为控制核心，采用先进的ＭＥＭＳ芯片，同时采取相应的抗干扰、误差修正、温度补偿等改善性能措施。结果表明，系统具有测量精度高、稳定性好、适应能力强等优点。 关键词：随钻测量；姿态参数；ＭＥＭＳ；改善性能 Abstract: According to MWD equipment needs growing, based on analyzing MWD system works,the paper designed a MWD system ,which consists of three-axis accelerometer,three-axis and three-axis gyroscope.On the control core of DSP, a advanced MENS chip and some anti-jamming , error correction and temperature compensation measures of improve performance are adopted for design.The results show that the system has high accuracy, good stability, strong ability to adapt. Key words: Measurement--while--drilling ; Posture parameters ; MEMS; Improve performance 中图分类号：ＴＨ７６３．５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－９２２７（２０１１）０２－０１３４－０３ ０ 引 言 所谓随钻测量技术，就是在钻进过程中，利用钻井液或电磁波作传输媒介，连续传输测量信号的测量技术［１］。其主要获取方位角、倾斜角、工具面角、深度等参数，为安全、高效钻进提供可靠的策略依据。近年来随着非开挖技术发展，地下钻进技术得到越来越广泛的应用。为了实现水平定向钻进中的轨迹监控和精确导向，必须实时获取地下钻头的姿态参数和钻头的空间位置，因而随钻测量和定位技术作为关键测量问题正受到广泛关注和大力研究［２］。１ 随钻测量系统 随钻测量系统主要包括两大部分，近钻头测量装置和监视器，核心为近钻头测量装置。如图１所示，近钻头监测装置一般安装在无磁性的测量探管进行近钻头监测，获取的信息再通过无线传送给监视器。其中近钻头测量装置中的三轴加速度计、三轴磁阻传感器、三轴陀螺仪等传感器组成的探测单元将检测到空间姿态角等信息传给信号处理单元进行滤波、累积等处理后，将数据传给数据发送单元调制在一定的载波上进行无线发射，由监视器上的数据接收模块进行接收解调，送给数据处理中心处理后将相应的信息显示给司钻人员，进而调整施工策略。２ 随钻测量系统的基本原理 2.1 基于三轴加速度计和三轴磁阻传感器的随钻测量系统 根据导航学旋转变换中的欧拉定理，载体在空间中的姿态可用相对于地理坐标系有限次的转动来表示，每次 转动的角度即为航向角、俯仰角和横滚角［３］ ，即是钻进工 程的方位角、倾角和工具面角，如图２所示。 图１ 随钻监测系统 图２ 姿态角度在地理坐标系中的定义 具体数学关系如下： （１） （２） 随钻测量系统设计 詹世玉
摄影测量的发展与趋势(作业)
一、摄影测量的发展历史： 摄影测量学发展至今，经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个发展阶段 摄影测量学三个发展阶段的特点： 我国摄影测量的发展历史 中国的摄影测量历史最早可追溯到1902年，当年的北洋大学曾用进口的摄影经纬仪做过建筑摄影测量试验。 中国的航空摄影测量始于1931年，浙江省水利局航测队与德国测量公司合作进行首次航空摄影，摄取了钱塘江支流浦阳江一段河道的航片，随后，国民党政府成立航测队。主要测制了中国局部地区1:1万和1:2.5万军事要塞图，以及湘黔、成渝一带l:5万地形图。 1949年中华人民共和国成立以后，航空摄影得到飞速发展。国家测绘局、林业、农业、地质、铁道、石油、水利等部门都积极开展了航空摄影。1980年前，中国利用航空摄影测量主要制作1:25000-1:100000各种比例尺地形图，采用的是分工法和全能法测图。 1980年后，利用解析和数字摄影测量方法，全国范围主要制作1:50000地形图，各省市主要制作1:10000和1:5000地形图，城市则是制作1:1000和1:2000地形图，构成各类GIS的地形数据库。 21世纪初，数码摄影仪面世之后，城市大比例尺航测制作正射影像图得到了迅速发展，现在已经发展到制作三维城市电子地图。目前，中国已经构建了1:1000000、1:250000和1:50000全国空间数据库，包括的数据产品有DOM、DEM、DLG和DRG四类，还有地名数据库和土地利用数据库等，各省市已经或正在建立1:10000全省空间数据库。许多大中城市已建立了1:500-1：2000空间数据库。这些都成为构建“数字中国”、“数字省区”和“数字城市”的重要基础。 2006年国家测绘局启动了西部测图计划，使用了一批新设备、新技术、新航空航天遥感影像，将改写中国西部200多万平方公里无1：50000地形图的历史。
工程测量技术的发展现状和展望
工程测量技术的发展现状与展望 简介:工程测量学科就是一门应用学科,它就是直接为国民经济建设与国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,就是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史,近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。 关键字:工程测量,技术,发展,现状,展望 前言工程测量学科就是一门应用学科,它就是直接为国民经济建设与国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,就是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史,近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。主要原因有:一就是科学技术的新成就,电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用,以及测绘科技本身的进步,为工程测量技术进步提供新的方法与手段;二就是改革开放以来,城市建设不断扩大,各种大型建筑物与构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多,对工程测量不断提出新的任务、新课题与新要求,使工程测量的服务领域不断拓宽,有力地推动与促进工程测量事业的进步与发展。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势与方向就是:测量数据采集与处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。 工程测量就是具有悠久历史的既古老又年轻的应用科学与技术,它研究与服务范围贯穿在现代工程建设与国防建设的规划与运营的整个过程中。随着当代科学技术的进步,尤其就是微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术、网络与通信技术的飞速发展与应用,极大地推动了整个测绘科学技术的发展,从理论体系到应用范围都发生了巨大的变化与进步,亦为工程测量学科的理论与技术的发展提供了坚实的基础。 改革开放以来,大规模的经济建设与国防建设的发展,城市化建设进程的加快,各种高、大、重、深、特的工程建设不断增多,这些都向工程测量提出了新的
一种新型的MWD无线随钻测量系统
?仪器设备? 一种新型的MWD 无线随钻测量系统 李 军 马 哲 杨锦舟 韩建来 (胜利油田钻井工艺研究院 山东东营) 摘 要:文章介绍了一种新型的MWD 无线随钻测量系统(APS 旋转阀定向测量系统)的结构组成与工作原理,阐述了该系统中旋转阀脉冲发生器的功能特点,分析了该系统在现场应用中出现的问题,提出阀系结构的技术改进及软件升级的具体方法,通过现场实践,该系统能够满足应用需求,具有广泛的应用前景。关键词:MWD ;工作原理;旋转阀脉冲发生器;控制模块 中图法分类号:TE271,TP393 文献标识码:B 文章编号:100429134(2006)022******* 0 引 言 随着国内钻井技术的不断发展,随钻测量 (MWD ———Measurement While Drilling )仪器的需求也不断增加。目前,国内无线随钻测量仪器的种类多种多样,市场竞争对无线随钻测量仪器的要求也越来越高。我们针对MWD 仪器现场使用中出现的各种问题,提出了一种新的设计思路,通过引进美国APS 公司的旋转阀式脉冲发生器,与我们自行研制出来的电子测量短节配套,由锂电池组供电,组成了一种新型的MWD 无线随钻测量系统(APS 旋转阀定向测量系统),通过现场应用,取得了一定的应用经验。针对现场出现的问题,对该系统进行了技术改进,并在现场应用中取得了较好的效果。 1 结构组成及工作原理 新型MWD 无线随钻测量系统由井下测量系统和 地面处理系统两部分组成,系统框图如图1所示 。 图1 系统框图 该系统通过无磁钻铤中井下仪器测量短节的传感 器感受定向数据,包括井斜角、方位角、工具面等井下 信息,由测量短节计算储存并传输至APS 旋转阀脉冲发生器电路控制模块,这些井下信息转化成泥浆脉冲信号,以编码的形式传输到地面接收系统。地面系统中的压力传感器将泥浆脉冲信号转换成4mA ～20mA 的电信号,通过电缆传输到地面接口系统,信号处理电路接收到此信号后,自动地进行数模转换,降躁,滤波等处理。然后,将信号传输给图形记录仪,可以图形方式记录下来;同时,将信号传输给上位机译码系统,译码系统根据译码规则将信号转换成井斜、方位、工具面等数据,并在上位机及钻台司钻阅读器上显示出来,给定向井工程师提供实时可靠的井下情况。1.1 井下测量系统 井下测量系统由旋转阀脉冲发生器、供电系统、电子测量短节三部分组成。 (1)旋转阀脉冲发生器[1] 旋转阀脉冲发生器是目前钻井行业中唯一的一种电子式脉冲发生器,通过电子软件控制,具有多种输出方式,其工作原理为:阀系中的转子在受控驱动下产生与定子的相对运动,实现对通道内流体的阻流作用而产生正压力脉冲。 该脉冲发生器组成框图如图2所示 。 图2 旋转阀脉冲发生器系统组成框图 该脉冲发生器采用自适应反馈控制系统,当外界 原因使被控量偏离期望值而出现偏差时,会产生一个 第一作者简介:李 军,男,1968生,工程师,1996年毕业于石油大学计算机应用技术专业,现在胜利油田钻井工艺研究院自动化所工作,主要从事 MWD ΠLWD 随钻测量仪器的研究开发和现场应用工作。邮编:257017 ? 03? 石 油 仪 器 PETROLEUM INSTRUMENTS 2006年04月
工程测量学的发展
工程测量学的发展 工程测量学的发展评述 摘要：本文对工程测量学重新进行了定义，指出了该学科的地位和研究应用领域；阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展；在理论方法发展方面，重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践，简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 On the Development of Engineering Geodesy （Part Ⅱ） ZHANG Zheng-lu▲ （上接本刊2000年第1期） 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1. 国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测，其规模之大，监测项目之多，都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术，在实践中也在不断发展新的技术和方法，如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统；拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等，都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统，监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网，其最弱点精度优于±1.5 mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网，精度达±0.3 mm。设备定位精度优于±0.2 mm，200 m直线段漂移管直线精度达±0.1 mm。大亚湾核电站控制网精度达±2 mm，秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1 mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2 mm，桥墩点位标定精度达±0.1 mm；武汉长江二桥全桥的贯通精度（跨距和墩中心偏差）达毫米级。高454 m的东方明珠电视塔对于长114 m、重300 t的钢桅杆天线，安装的垂准误差仅±9 mm。 长18.4 km的秦岭隧道，洞外GPS网的平均点位精度优于±3 mm，一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通，仅一个贯通面的情况下，横向贯通误差为12 mm，高程方向的贯通误差只有3 mm。 2. 国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例，德国汉堡的粒子加速器研究中心，堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器，直径仅100 m，1978年的正负电子储存环，直径743 m，1990年的电子质子储存环，直径2000 m。为了减少能量损失，改用直线加速器代替环形加速器，正在建的直线加速器长达30 km，100~300 m的磁件相邻精度要求优于±0.1 mm，磁件的精密定位精度仅几个微米，并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量，其测距精度与ME5000相当，对平均边长为50m的3 800条边，改正数小于0.1 mm的占95%。美国的超导超级对撞机，其直径达27 km，为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上，利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量，均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量，精度优于1×10-6 D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统（德国）。大型挖煤机长140 m，高65 m，自重8 000 t，其挖斗轮的直径17.8 m，每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量，在其上安置了3台GPS接收机，与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位，挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5 cm。根据3台接收机的坐标，按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面，可计算出采煤量，经对比试验，其精度达7%~4%。这是GPS，GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165 m，直径163 m。在整个施工过程中，要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50 mm，在塔高方向上每10 m的相邻精度优于10 mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良，出现不均匀沉陷，使塔身产生变形。为此，要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量，对每一施工层，沿塔外壁设置了1 600多个目标点，在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍，所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证，也为整治工程病害提供了可靠的资料，同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57 km，为该工程特地重新作了国家大地测量（LV95），采用GPS技术施测的控制网，平面精度达±7 mm，高程精度约±2 cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段，中间设了3个竖井，共4个贯通面，横向贯通误差允许值为69~92 mm（较只设一个贯通面可缩短工期11年）。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗，计划于2004年全线贯通。
数字摄影测量发展现状和趋势
数字摄影测量发展现状和趋势 【摘要】当代信息技术的发展，促使摄影测量不可避免的进入了“全数字摄影测量”阶段，本文介绍分析了数字摄影测量技术的发展状况和应用，并研究了数字摄影测量和遥感测量相结合的发展趋势。 【关键词】数字摄影测量发展和应用遥感测量发展趋势 1 数字摄影测量技术的发展状况 摄影测量的发展主要经过了三个阶段.即模拟摄影测量阶段、解析摄影测量阶段和数字摄影测量阶段。目前数字摄影测量已经开始在实际中大量应用，但全数字摄影测量作为更先进于数字摄影测量的一种技术，已经开始进行了大量的研究和初步应用。 数字摄影测量技术是以数字影像为基础，利用计算机和专业的摄影测量软件分析和量测来采集被测物体的三维空间信息，已经成为国际上比较流行的地球空间数据获取的重要技术手段。其数据采集测量仪器主要包括纠正仪、正射投影仪、立体坐标仪、转点仪等，另外还有各种类型的解析测量仪器。尤其是计算机技术的快速发展，不但可以替代进行测绘中的识别被测物体和识别测试点，而且已经完全可以替代人工来进行大量的计算，其计算结果的可靠性是人工计算多无法比拟的，从而为摄影测量实现了真正的自动化发展。 数字摄影测量的数据获取主要是通过数字摄像机，但是数字摄影测量工作站虽全面替代了传统的解析测图仪，但摄像结果仍然是以胶片为主的，另外对胶片的后期处理并没有出现新的突破，这种测绘方式只能称为数字摄影测量。目前，数字摄影测量技术已经将全数字测量技术作为研究的重点。数字摄影测量所获得的大量数据处理是通过数字摄影测量软件来完成的，不但可以节省人力，还具有速度快和精度高等特点。 2 数字摄影测量技术的应用 （1）首先获取数字摄影对象及其相关的数据参数，主要包括地面控制点坐标和相机参数。获得的参数一般是数字摄影参数，如果是航片，需要先转换成影像文件，进而导入影像文件参数软件。（2）将获得的模型初始化并设置各种相关的各种参数，所获得的的每个模型即为一个航空对象。（3）模型定向分析：①首先内定向，其目的是为了确定扫描坐标系和所获得相片坐标系之间的数量和参数关系以及数字影像可能存在的变形。数字影像的变形主要是在影像数字化的过程中产生的，主要的类型是仿射变形。②然后是相对定向，其目的是为了恢复构成立体相片的相对方位，从而建立被测量对象的几何模型。③最后是绝对定向，就是要将模型点在空间辅助坐标系的坐标变换为地面参考坐标系。（4）影像匹配预处理.影像匹配预处理主要用于自动影像匹配前的预处理，主要是针对某些匹配比较困难的地区所作的一些处理。例如：山脊、沟谷，被黑影遮盖地区、大片居
随钻测量系统软件说明书
DRILLNAVI 使用说明书 北京海蓝科技开发有限公司
目 录 第一章综述 (1) 第一节主要功能 (1) 第二节人机界面 (1) 第三节操作流程 (3) 第四节运行环境 (4) 第二章安装与卸载 (5) 第一节安装 (5) 第二节卸载 (5) 第三章操作说明 (6) 第一节启动 (6) 第二节文件管理 (7) 第三节测试与校准 (7) 第四节自动测量弯头方向 (8) 第五节定向测量 (8) 第六节系统设置 (8) 第七节统计信息 (8) 第八节数据处理 (8) 第九节通讯管理 (9) 第十节报警管理 (9) 第十一节运行日志 (11) 附录Ａ：建议的工作流程 (12) A.1测量前的准备工作： (12) A.2测量中的工作： (12) 附录Ｂ：需要注意的问题 (12)
第一章综述 第一节主要功能 本软件可以配合ZXC1000(A)测斜系统完成测斜、轨迹计算、数据存储及仪器状态管理等诸多功能。在下井前，可以使用软件提供的功能对整套系统作现场检查，并复位弯头方向（工具面角）。在施工过程中，系统可以连续提供弯头方向和测斜数据，并可从中计算出钻孔轨迹的三维坐标，分别以水平和垂直投影图的方式显示出来，作为钻孔施工的辅助。如果有某项指标超限，软件会提出相应的警告，以避免错误或事故的发生。 仪器标定不在本软件提供的功能之列，该功能由专用的软件实现。 钻孔设计数据的录入及修改由专用的软件实现，亦不在本软件提供功能之列。 第二节人机界面 图 1-1 主窗口布局 一、主窗口 主窗口的内容由以下几部分构成： 1. 标题栏
程序中使用的标题栏随系统的界面主题风格变化。一般情况下，其最左侧是软件图标，单击它可以弹出系统菜单。紧随图标右侧是软件标题及当前正在使用的数据文件路径及名称。最右侧是“最小化”、“最大化”和“关闭”按钮。 2. 工具栏 [<]按钮：为了兼顾功能多样性和充分利用可视面积，主窗口中的度盘被设计成可隐藏的。单击该按钮可以显示或隐藏度盘。当度盘被隐藏时，数据表窗口占据主窗口上半部分，便于观察数据；当度盘显示时，方便观察连续的弯头方向变化。 连续工具面开关：这是一个复选按钮。当仪器未连接时，它是灰色的禁用状态；而仪器已连接时，是正常的可操作状态。当其处于选中状态（复选框内显示“√”）时，其右侧的自动测量间隔时间也将显示出来；否则间隔时间是隐藏的。在测量过程中修改间隔时间会立即生效，但不保存（退出软件后即丢失）。如果要永久改变测量间隔，请在数据表右键菜单中的“选项”中完成。 测量：每单击一次此按钮，软件从系统中获取一组测量数据。数据获取成功后，会弹出“新测点”对话框，用于输入测量间距及备注。如果操作者在此对话框中选择了“确认”，软件将在数据库中保存此测点，并同时完成所有的相关数据处理和计算。当仪器未连接时，此按钮是禁用的。 测量间距：从这里可以临时修改测量段长。修改的值会在下次测量中生效，但不保存。如果要永久改变测量间距，请在数据表右键菜单中的“选项”中完成。 弯头方向：以数值方式显示弯头方向角度。当度盘隐藏时，可以通过它读取弯头方向。 仪器连接状态：位于工具栏最右侧的图标用于显示仪器的连接状态。当仪器成功连接时，它显示绿色的“√”；否则显示红色的“×”。 3. 度盘 度盘提供了组合式的角度显示功能：它可以同时显示倾角、方位和最近五次的弯头方向，以及期望的倾角、方位和弯头方向。度盘中心显示的是最新的弯头方向数值，数据上方的文字表示弯头方向的性质：“重”表示由重力高边表示的弯头方向；“磁”表示由磁性高边表示的弯头方向。 4. 数据表 数据表用于集中显示各种数据，它还提供了一组鼠标右键菜单，通该菜单可以执行软件提供的各种功能。操作者可以通过“查看”菜单中的四个选项使数据表显示“原始数据”、“实钻轨迹数据”、“设计轨迹数据”、以及“顶板和底板数据”。 5. 轨迹图 轨迹图以直观的曲线图方式向操作者展示钻孔的轨迹。它可以显示两种投影视图：左右视图（水平投影）和上下视图（设计方位面上的垂直投影）。轨迹图支持任意多个分支。其中主孔用黑色表示，分支孔用除黑色之外的各种不同的颜色表示，并在分支末尾标记分支名称。主孔的测点以实心点标记；分支孔的测点以45°“×”标记。 通过轨迹图左侧的控制栏，可以设定它的显示方式。左上方的缩方工具可以缩放图形。每次以鼠标单击“+”按钮，图形放大一档；单击“-”按钮图形缩小一档。“”按钮用于
煤矿井下复合定向钻进及配套泥浆脉冲无线随钻测量技术研究
煤矿井下复合定向钻进及配套泥浆脉冲无线随钻测量技术研究瓦斯抽采既是煤矿瓦斯治理的主要方式之一,也是综合利用瓦斯(煤层气)的基础,井下定向钻孔因具有钻孔轨迹可控、有效抽采距离长、多分支孔和超前区域集中抽采等优点是进行煤矿井下瓦斯抽采的有效途径,在保障煤矿安全生产方面发挥了重要作用。然而随着定向钻孔孔深和孔径的增大以及施钻地层的复杂多样性,现有滑动定向轨迹控制技术与有线随钻测量技术自身固有的局限性逐渐显现。本文针对大直径/超长近水平定向孔和复杂地层近水平定向孔钻进施工难题,系统研究了煤矿井下复合定向钻进技术,揭示了复合定向模式下轨迹控制机理,定量分析了复合定向模式下钻具受力特点,设计出了适应复合定向钻进的泥浆脉冲无线随钻测量装置,提升了井下定向钻进技术装备的能力水平,为保障煤矿安全生产提供了有利技术支持。首先研究了复合定向钻进技术原理,以钻孔轨迹调控为核心制定了钻进工艺流程,并从钻进效率、钻进安全性和深孔钻进三个方面对其特性进行了分析。 基于井下近水平钻孔单弯无稳的钻具组合建立了复合钻进钻孔轨迹预测模型,并利用模拟计算,分析得出了复合钻进条件下钻进侧向力和孔斜趋势角随螺杆马达弯角、钻头侧向切削力、钻压、钻孔孔径扩大率、动力头转速和钻孔倾角变化规律;通过规律研究得出复合钻进时采用1.25度螺杆马达在钻压15kN,钻孔扩大率10%以上时,复合钻进轨迹控制处于稳斜打快状态。通过建立复合钻进三维碎岩仿真模型,提取钻杆柱振动模态,并对钻头~钻杆系统切削破岩过程进行仿真分析。基于Abaqus/Explicit显式中心差分算法对钻头破岩过程进行了瞬态分析,得到了煤矿井下小直径近水平钻孔在复合钻进条件下孔底钻具组合不会发生共振现象;同时一定程度上定量分析出复合钻进过程中孔底钻具组合和地层之间周期性应力、应变状态,为钻进工艺参数选取及钻具组合选取提供参考。其次针对煤矿井下特殊的施工环境和钻进技术要求,设计了一套适合煤矿井下条件的无线随钻测量装置,将脉冲发生器与73mm外管设计成一体式结构,采用比例先导控制技术,实现了96L/min小排量条件下脉冲信号稳定输出;应用压力脉冲幅值计算分析方法,得出脉冲压力幅值随阀头半径、泵压、泥浆排量和钻杆内径增加而增大的变化趋势,结合煤矿井下泵量参数得出煤矿井下泥浆脉冲传输的最佳阀头直径。
工程测量技术发展现状与趋势
一、前言工程测量（engineering survey ）在测绘界，人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。 它已经逐渐地进入我了们的日常生活中，在学习及应用了解工程测量技术时，应该注重对基础理论知识和基本测绘技能掌握与应用，提升个人专业素质。 工程测量技术主要是在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。 传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门，其基本内容有测图和放样两部分。 现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念，它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定，而且包括对测量结果的分析，甚至对物体发展变化的趋势预报。 二、技术改进与展望在今后的工程测量专业内，将更重视于自动化、图像化、数据数字化。 新技术、新机械的引进也是至关重要的。 1．自动化技术。 当今机械全自动化已经是一大趋势，希望今后也能应用到工程测量中，以实现卫星自动导航、定位，然后自动通过电磁波等方式传达计算机，计算机软件自动处理(自动计算、自动识别、自动连接、自动用图式符号等), 自动绘出精确、规范、美观的数字地形图。 另外，数组测图出错的概率小，能自动提取坐标、距离、方位和面积等，就算部分地方还是存在错误，其系统也有自动恢复功能，自
我检测错误。 2．图像化测量技术。 在工程测量中，运用图像进行表现，不仅简单易行，而且精度高、效果好、便于储存处理。 其优越性具体表现在以下几个方面。 1）精度高。 采用数字测图技术，将具体数据用坐标等表现于图形上，可以精确到mm，测量数据统一，在测图上方位明确、数据比例一致。 。 不存在传统测图中的视距误差、方向误差、站点误差等失误。 图像化很好的反映了当前测量技术的高精度，达到了理想的高精度仪器测量的成果。 2）信息丰富。 进行测量时不仅要测定地形点的位置，还要了解测量点的属性，当场记录下来该测点的编码和链接信息，这样当后来显示成图时,就可以利用测图系统中的图式符号库,只要知道其编码, 就可以从库中调出与该编码对应的图式符号成图。 因此，数字测图时所采集的图形信息,其属性性-息极其丰富。 它包括点的定位信息、连接信息和属性信息,且易于检索。 3）编辑方便。 一般数字化测图的成果都是分层存放, 不会受到图面负载量等相关信息的干扰与限制，从而便于图像编辑的加工及利用。